CN104741955B - 一种散热片铣削装夹系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热片铣削装夹系统，包括夹具机构、输送机构；所述夹具机构中的夹具上下通透；所述输送机构包括运输轨道、载板、定位装置、升降装置。实际操作中，操作人员将待加工的散热片置放在载板上，由运输轨道输送至预定工位，定位装置对载板进行定位后，升降装置驱动载板上升，在载板自身升降装置的辅助下，待加工的散热片从下往上伸入夹具中。之后，夹具活动压板向下移动压住待加工散热片。至此，待加工散热片被固定，数控铣床可对待加工散热片进行铣削加工。按上述技术方案，待加工散热片的输送、装夹均由输送机构和夹具机构的配合完成，无需人工参与，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且，提高了加工效率。

Description

一种散热片铣削装夹系统
技术领域：
本发明涉及数控机床的装夹设备，具体而言，涉及一种散热片铣削装夹系统。
背景技术：
散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片，电视机中电源管，行管，功放器中的功放管都要使用散热片。
图1所示为散热片90之一种，其对角线两端为连接区91，该连接区91中开设有连接孔(图中未示出)，用于将散热片90安装在相应的发热电子元件上。
现有技术中，图1中散热片90的连接区91的加工通常采用数控铣削加工的方式，在铣削前，操作人员需将待加工的散热片逐个手工装夹在夹具上，如此操作，不仅劳累操作人员，而且，加工的效率不高。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：采用数控铣削加工的方式加工图1中所示散热片的连接区，操作人员需将待加工的散热片逐个手工装夹在夹具上，不仅劳累操作人员，而且，加工的效率不高。
本发明提供如下技术方案：
一种散热片铣削装夹系统，包括夹具机构、输送机构；
所述夹具机构包括夹具支架、夹具底座、夹具固定板、夹具活动压板、夹具；所述夹具底座固定安装在夹具支架上，所述夹具固定板固定安装在夹具底座上，所述夹具呈方形环状结构，所述夹具固定安装在夹具固定板上，所述夹具活动压板位于夹具上方，用于从上方压住装夹在夹具中的散热片；
所述输送机构包括运输轨道、载板、定位装置、升降装置；所述运输轨道包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨安装在机架板上；所述载板上开设散热片置放凹槽，所述载板在第一导轨和第二导轨上水平移动；所述定位装置位于第一导轨和第二导轨之间，用于将载板定位在第一导轨和第二导轨的预定工位上；所述升降装置位于第一导轨和第二导轨之间，且位于定位在预定工位上的载板的正下方；
所述夹具固定板上开设第一方形通孔，所述夹具底座上开设第二方形通孔，所述夹具镶嵌在第一方形通孔中，所述夹具的底平面与夹具固定板的底平面齐平，所述第二方形通孔的顶面上的四边形与夹具底平面上的小四边形重合；所述载板在预定工位上时位于夹具底座的正下方，所述散热片置放凹槽位于夹具底座上的第二方形通孔的正下方；所述载板底面上安装有气缸，所述气缸的活塞杆自由端竖直固定在载板底面上，所述气缸体上固定有升降板，所述升降板上固定有竖直向上的推杆，所述载板的散热片置放凹槽中开设竖直向通孔，所述通孔位于散热片置放凹槽的中央位置，所述通孔的下方安装有导向套，所述推杆插设在载板上的通孔中并与导向套配合。
按上述技术方案，操作人员将待加工的散热片置放在载板的散热片置放凹槽中，运输轨道输送载板，载板在第一导轨和第二导轨上水平移动。载板移动至预定工位时，定位装置动作，对载板进行定位。之后，升降装置动作，将载板竖直托起，载板上的待加工的散热片从下往上伸入夹具底座的第二方形通孔中，载板继续上升，载板的上表面与夹具底座的下表面贴合。之后，载板底平面上的气缸动作，驱动推杆向上运动，推杆推动待加工的散热片沿第二方形通孔继续上升，伸入夹具固定板第一方形通孔的夹具中，待加工散热片从下方向上方伸入夹具的高度以方便铣削为准。之后，夹具活动压板向下移动压住待加工散热片。至此，待加工散热片被固定，数控铣床可对待加工散热片进行铣削加工。
待铣削加工完成后，载板底面上的气缸动作，推杆向下降，夹具活动压板向下移动一定的位移，如此，可使散热片顺利地向下降。当散热片下降到载板散热片置放凹槽的底部时，升降装置开始驱使载板下降。当载板下降至第一导轨和第二导轨上时，定位装置解除对载板的定位，运输轨道继续输送载板至下一工位。
按上述技术方案，待加工散热片的输送、装夹均由输送机构和夹具机构的配合完成，无需人工参与，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且，提高了加工效率。
作为本发明对上述输送机构中升降装置的一种说明，所述升降装置包括一基板、四个导向套、四根支撑杆、一连接板、一气缸，所述基板固定在机架板上，所述基板位于第一导轨和第二导轨之间，所述导向套固定在基板的四个角上，所述支撑杆安装在导向套内，所述支撑杆的底端固定在连接板上，所述连接板位于机架板的下方，所述连接板固定在气缸的气缸体上，所述气缸的活塞杆固定在基板的底面上；所述载板四个角上开设支撑孔，所述支撑孔与四根支撑杆的顶端配合。
当载板到达运输轨道上预定工位时，安装在运输轨道上的感应器感应，感应器驱动定位装置动作，定位装置将运行中的载板截停并将其限制在预定工位上。待加工的散热片要从下方进入夹具，其对置放待加工散热片的载板的定位要求非常高，载板定位稍有偏差，待加工散热片就很难准确地进入夹具中，因此，本发明所述的升降装置具有四角定位功能。具体而言，定位装置将载板限制在预定工位上之后，升降装置的气缸动作，气缸体带动连接板上升，连接板带动支撑杆在导向套中作上升运动，支撑杆的顶端插入载板的支撑孔中，如此，载板被牢牢地定位在预定工位上，并被抬升，直至与夹具底座的底平面接触。
基于上述升降装置的说明，所述支撑杆包括杆体和杆头，所述杆头直径小于杆体直径，所述杆头顶端呈半球状。杆头直径小于杆体直径，可限制支撑杆插入载板支撑孔中的深度，四根支撑杆插入载板支撑孔的深度均相等，可保证载板处于水平状态。另外，杆头顶端呈半球状可保证支撑杆较容易地插入载板的支撑孔中。
基于上述升降装置的说明，此处对载板作进一步说明，所述载板的顶面上设有定位圆柱体，所述定位圆柱体的数量为四个，所述四个定位圆柱体分布在载板的四个角上；所述夹具底座的底面上开设与定位圆柱体配合的定位孔。作为一种改进，所述四个定位圆柱体的顶端亦可呈半球状，以方便定位圆柱体插入夹具底座底面上的定位孔中。
基于上述升降装置的说明，此处对定位装置的结构作具体说明，所述定位装置包括气缸、挡块，所述气缸固定在基板上，所述挡块固定在气缸的活塞杆上，所述活塞杆竖直向上。气缸的动作驱动挡块上升，挡块将运行中的载板阻挡并定位在预定工位上。
基于上述升降装置的说明，此处对运输轨道作进一步的说明，所述运输轨道包括还包括动力装置，所述动力装置包括电机、动力轴，所述电机固定在基板上，所述电机通过一对动力带轮与动力轴联接，所述动力轴两端枢接在第一导轨和第二导轨上，所述动力轴两端安装输送带轮，所述输送带轮上安装输送带。所述输送带的上表面与第一导轨和第二导轨承载载板的表面齐平，如此，载板置放在第一导轨和第二导轨上的同时，输送带上表面与载板底面接触，动力装置驱动输送带运行，输送带驱动载板沿第一导轨和第二导轨运行。
作为本发明对夹具机构的一种说明，所述夹具底座的两侧安装有气缸，所述气缸的活塞杆竖直向上，所述夹具活动压板的两侧固定安装在气缸的活塞杆上。如此设计，由气缸驱动夹具活动压板从待加工散热片的上方向下压住散热片。
基于上述对夹具机构的说明，此处对夹具机构作进一步的说明，所述夹具的数量为四个，所述四个夹具呈两排两列分布，相应的，所述第一方形通孔的数量为四个，所述第二方形通孔的数量为四个；所述夹具活动压板呈方形环状，所述呈方形环状的夹具活动压板的一对侧边用于压住散热片。即，夹具活动压板的一对侧边中的任一侧边夹在两个散热片顶面中央位置处，如此，不会影响铣刀对待加工散热片的待加工区的铣削加工。
作为本发明对夹具机构的一种改进，所述夹具底座上的第二方形通孔呈正立的梯形台状；所述载板上的散热片置放凹槽的形状呈方形，所述散热片置放凹槽的水平向截面的面积大小介于第二方形通孔的上平面面积和下平面面积之间。如此设计，待加工散热片上升入第二方形通孔的过程就是一个准确定位的过程，以保证待加工散热片能够准确且顺利地进入夹具的方形孔中。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为一种散热片的结构示意图；
图2为本发明一种散热片铣削装夹系统的结构示意图；
图3为图2中仰视所述散热片铣削装夹系统所得的结构示意图；
图4为图2中夹具机构的结构示意图；
图5为图4中夹具活动压板的结构示意图；
图6为图5的俯视图；
图7为图4中夹具固定板和夹具的组合结构示意图；
图8为图7的俯视图；
图9为图4或图7中夹具的结构示意图；
图10为图9的俯视图；
图11为图4俯视夹具底座所得的结构示意图；
图12为图11的后视图；
图13为图12的俯视图；
图14为图2中输送机构的结构示意图；
图15为图14的立体结构示意图；
图16为图15中载板的结构示意图；
图17为图16中从右下方观察所述载板所得的结构示意图；
图18为图15中运输轨道的结构示意图；
图19为图18中动力装置的结构示意图；
图20为图15中定位装置的结构示意图；
图21为图15中升降装置的结构示意图；
图22为图21中从右下方观察所述升降装置所得的结构示意图；
图23为图22中A处放大图。
图中符号说明：
10－夹具机构；11－夹具支架；12－夹具底座；121－第二方形通孔；13－夹具固定板；131－第一方形通孔；14－夹具活动压板；15－夹具；16－气缸；
20－输送机构；21－运输轨道；210－动力装置；211－电机；212－动力轴；218－第一导轨；219－第二导轨；22－载板；221－散热片置放凹槽；222－气缸；223－升降板；224－推杆；225－通孔；226－导向套；227－定位圆柱体；228－支撑孔；23－定位装置；231－气缸；232－挡块；24－升降装置；241－基板；242－导向套；243－支撑杆；2431－杆体；2432－杆头；244－连接板；245－气缸；25－机架板；
90－散热片；91－连接区。
具体实施方式：
如图2，一种散热片铣削装夹系统，包括夹具机构10、输送机构20。
结合图4至图13，所述夹具机构10包括夹具支架11、夹具底座12、夹具固定板13、夹具活动压板14、夹具15。所述夹具底座12固定安装在夹具支架11上，所述夹具固定板13固定安装在夹具底座12上，所述夹具15呈方形环状结构。所述夹具15按如下方式安装在夹具固定板13上：所述夹具固定板13上开设第一方形通孔131，所述夹具底座12上开设第二方形通孔121，所述夹具15镶嵌在第一方形通孔131中，所述夹具15的底平面与夹具固定板13的底平面齐平，所述第二方形通孔121的顶面上的四边形与夹具15底平面上的小四边形重合。所述夹具活动压板14位于夹具上方，用于从上方压住装夹在夹具15中的散热片90。其中，如图4，所述夹具底座12的两侧安装有气缸16，所述气缸16的活塞杆竖直向上，所述夹具活动压板14的两侧固定安装在气缸16的活塞杆上。
上述夹具机构10中，如图4、图7、图9至12，所述夹具15的数量为四个，所述四个夹具15呈两排两列分布，相应的，所述第一方形通孔131的数量为四个，所述第二方形通孔121的数量为四个；相应地，如图5，所述夹具活动压板14呈方形环状，所述呈方形环状的夹具活动压板14的一对侧边用于压住散热片90。
上述夹具机构10中，结合图11至图13，所述夹具底座12上的第二方形通孔121呈正立的梯形台状；
结合图14、图15，所述输送机构20包括运输轨道21、载板22、定位装置23、升降装置24、机架板25。
上述输送机构20中，结合图21至23，所述升降装置24包括一基板241、四个导向套242、四根支撑杆243、一连接板244、一气缸245，所述基板241固定在机架板25上，所述基板241位于第一导轨218和第二导轨219之间，所述导向套242固定在基板241的四个角上，所述支撑杆243安装在导向套242内，所述支撑杆243的底端固定在连接板244上，所述连接板244位于机架板25的下方，所述连接板244固定在气缸245的气缸体上，所述气缸245的活塞杆固定在基板241的底面上；如图16，所述载板22四个角上开设支撑孔228，所述支撑孔228与四根支撑杆243的顶端配合。其中，如图23，所述支撑杆243包括杆体2431和杆头2432，所述杆头2432直径小于杆体2431直径，所述杆头2432顶端呈半球状。
上述输送机构20中，结合图18、图19，所述运输轨道21包括第一导轨218和第二导轨219、动力装置210。所述第一导轨218和第二导轨219安装在机架板25上。所述动力装置210包括电机211、动力轴212，所述电机211固定在基板241上，所述电机211通过一对动力带轮与动力轴212联接，所述动力轴212两端枢接在第一导轨218和第二导轨219上，所述动力轴212两端安装输送带轮，所述输送带轮上安装输送带。
上述输送机构20中，结合图16、图17，所述载板22上开设散热片置放凹槽221，所述载板22上的散热片置放凹槽221的形状呈方形，所述散热片置放凹槽221的水平向截面的面积大小介于第二方形孔的上平面面积和下平面面积之间。所述载板22在第一导轨218和第二导轨219上水平移动。所述载板22在预定工位上时位于夹具底座12的正下方，所述散热片置放凹槽221位于夹具底座12上的第二方形通孔121的正下方。所述载板22底面上安装有气缸222，所述气缸222的活塞杆自由端竖直固定在载板22底面上，所述气缸体上固定有升降板223，所述升降板223上固定有竖直向上的推杆224，所述载板22的散热片置放凹槽221中开设竖直向通孔225，所述通孔225位于散热片置放凹槽221的中央位置，所述通孔225的下方安装有导向套226，所述推杆224插设在载板22上的通孔225中并与导向套226配合。结合图16、图17，所述载板22的顶面上设有定位圆柱体227，所述定位圆柱体227的数量为四个，所述四个定位圆柱体227分布在载板22的四个角上；所述夹具底座12的底面上开设与定位圆柱体227配合的定位孔。
上述输送机构20中，结合图15、图20，所述定位装置23包括气缸231、挡块232，所述气缸231固定在基板241上，所述挡块232固定在气缸231的活塞杆上，所述活塞杆竖直向上。
上述输送机构20中，所述升降装置24、运输轨道21、定位装置23的结构关系如下：所述定位装置23位于第一导轨218和第二导轨219之间，用于将载板22定位在第一导轨218和第二导轨219的预定工位上；所述升降装置24位于第一导轨218和第二导轨219之间，且位于定位在预定工位上的载板22的正下方。
实际操作中，操作人员将待加工的散热片90置放在载板22的散热片置放凹槽221中，运输轨道21输送载板22，载板22在第一导轨218和第二导轨219上水平移动。载板22移动至预定工位时，定位装置23动作，挡块232上升，对载板22进行定位。之后，升降装置24动作，四根支撑杆243将载板22竖直托起，载板22上的待加工的散热片90从下往上伸入夹具底座12的第二方形通孔121中，载板22继续上升，直至载板22的上表面与夹具底座12的下表面贴合。之后，载板22底平面上的气缸222动作，驱动推杆224向上运动，推杆224推动待加工的散热片90沿第二方形通孔121继续上升，伸入夹具固定板13第一方形通孔131的夹具15中，待加工散热片90从下方向上方伸入夹具15的高度以方便铣削为准。之后，夹具活动压板14在气缸16的驱动下向下移动压住待加工散热片90。至此，待加工散热片90被固定，数控铣床可对待加工散热片90进行铣削加工。
待铣削加工完成后，载板22底面上的气缸222动作，推杆224向下降，夹具活动压板14在气缸16的作用下向下移动一定的位移，如此，可使散热片90顺利地向下降。当散热片90下降到载板22散热片置放凹槽221的底部时，升降装置24开始驱使载板22下降。当载板22下降至第一导轨218和第二导轨219上时，定位装置23的挡块232下降，解除对载板22的定位，运输轨道21继续输送载板22至下一工位。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种散热片铣削装夹系统，包括夹具机构(10)、输送机构(20)；所述夹具机构(10)包括夹具支架(11)、夹具底座(12)、夹具固定板(13)、夹具活动压板(14)、夹具(15)；所述夹具底座(12)固定安装在夹具支架(11)上，所述夹具固定板(13)固定安装在夹具底座(12)上，所述夹具(15)呈方形环状结构，所述夹具(15)固定安装在夹具固定板(13)上，所述夹具活动压板(14)位于夹具上方，用于从上方压住装夹在夹具(15)中的散热片(90)；所述输送机构(20)包括运输轨道(21)、载板(22)、定位装置(23)、升降装置(24)；所述运输轨道(21)包括第一导轨(211)和第二导轨(212)，所述第一导轨(218)和第二导轨(219)安装在机架板(25)上；所述载板(22)上开设散热片置放凹槽(221)，所述载板(22)在第一导轨(218)和第二导轨(219)上水平移动；所述定位装置(23)位于第一导轨(218)和第二导轨(219)之间，用于将载板(22)定位在第一导轨(218)和第二导轨(219)的预定工位上；所述升降装置(24)位于第一导轨(218)和第二导轨(219)之间，且位于定位在预定工位上的载板(22)的正下方；其特征在于：所述夹具固定板(13)上开设第一方形通孔(131)，所述夹具底座(12)上开设第二方形通孔(121)，所述夹具(15)镶嵌在第一方形通孔(131)中，所述夹具(15)的底平面与夹具固定板(13)的底平面齐平，所述第二方形通孔(121)的顶面上的四边形与夹具(15)底平面上的小四边形重合；所述载板(22)在预定工位上时位于夹具底座(12)的正下方，所述散热片置放凹槽(221)位于夹具底座(12)上的第二方形通孔(121)的正下方；所述载板(22)底面上安装有气缸(222)，所述气缸(222)的活塞杆自由端竖直固定在载板(22)底面上，所述气缸体上固定有升降板(223)，所述升降板(223)上固定有竖直向上的推杆(224)，所 述载板(22)的散热片置放凹槽(221)中开设竖直向通孔(225)，所述通孔(225)位于散热片置放凹槽(221)的中央位置，所述通孔(225)的下方安装有导向套(226)，所述推杆(224)插设在载板(22)上的通孔(225)中并与导向套(226)配合。
2.如权利要求1所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述升降装置(24)包括一基板(241)、四个导向套(242)、四根支撑杆(243)、一连接板(244)、一气缸(245)，所述基板(241)固定在机架板(25)上，所述基板(241)位于第一导轨(218)和第二导轨(219)之间，所述导向套(242)固定在基板(241)的四个角上，所述支撑杆(243)安装在导向套(242)内，所述支撑杆(243)的底端固定在连接板(244)上，所述连接板(244)位于机架板(25)的下方，所述连接板(244)固定在气缸(245)的气缸体上，所述气缸(245)的活塞杆固定在基板(241)的底面上；所述载板(22)四个角上开设支撑孔(228)，所述支撑孔(228)与四根支撑杆(243)的顶端配合。
3.如权利要求2所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述支撑杆(243)包括杆体(2431)和杆头(2432)，所述杆头(2432)直径小于杆体(2431)直径，所述杆头(2432)顶端呈半球状。
4.如权利要求2所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述载板(22)的顶面上设有定位圆柱体(227)，所述定位圆柱体(227)的数量为四个，所述四个定位圆柱体(227)分布在载板(22)的四个角上；所述夹具底座(12)的底面上开设与定位圆柱体(227)配合的定位孔。
5.如权利要求2所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述定位装置(23)包括气缸(231)、挡块(232)，所述气缸(231)固定在基板(241)上，所述挡块(232)固定在气缸(231)的活塞杆上，所述活塞杆竖直向上。
6.如权利要求2所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述运输轨道(21)还包括动力装置(210)，所述动力装置(210)包括电机(211)、动力轴(212)，所述电机(211)固定在基板(241)上，所述电机(211)通过一对动力带轮与动力轴(212)联接，所述动力轴(212)两端枢接在第一导轨(218)和第二导轨(219)上，所述动力轴(212)两端安装输送带轮，所述输送带轮上安装输送带。
7.如权利要求1所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述夹具底座(12)的两侧安装有气缸(16)，所述气缸(16)的活塞杆竖直向上，所述夹具活动压板(14)的两侧固定安装在气缸(16)的活塞杆上。
8.如权利要求7所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述夹具(15)的数量为四个，所述四个夹具(15)呈两排两列分布，相应的，所述第一方形通孔(131)的数量为四个，所述第二方形通孔(121)的数量为四个；所述夹具活动压板(14)呈方形环状，所述呈方形环状的夹具活动压板(14)的一对侧边用于压住散热片(90)。
9.如权利要求1所述的一种散热片铣削装夹系统，其特征在于：所述夹具底座(12)上的第二方形通孔(121)呈正立的梯形台状；所述载板(22)上的散热片置放凹槽(221)的形状呈方形，所述散热片置放凹槽(221)的水平向截面的面积大小介于第二方形通孔的上平面面积和下平面面积之间。
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